3.4 C
Trakai
2024 / 04 / 19

Sukūrė prietaisą, padidinantį fizines žmogaus galimybes: kuo jis išskirtinis?

Ar jau skaitėte?

Skaitomiausi

Natūralius egzoskeletus gamtoje sutinkame gana dažnai. Juos turi kietasparniai vabzdžiai, skruzdėlės, vėžliai, sraigės. Jie padeda apsaugoti kūną nuo agresyvaus aplinkos poveikio, prisideda prie judėjimo aparato funkcionalumo užtikrinimo. Žmonės, norėdami atstatyti prarastas judėjimo funkcijas, praplėsti savo galimybes, pradėjo ieškoti būdų, kaip sukurti dirbtinius egzoskeletus savo kūnui ar atskiroms jo dalims. Tokius, kurie galėtų atlikti įvairias užduotis. Vienas iš pagrindinių šio prietaiso tikslų – padidinti fizines žmogaus galimybes. Tiesa, jie gali padėti ir sergantiems. Pavyzdžiui, patyrusiems insultą atstatyti prarastas judėjimo galimybes.

- Reklama -

Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) mokslininkai, Biomechanikos inžinerijos katedros Medicinos ir reabilitacinės technikos laboratorijos vedėjas Gintaras Jonaitis bei Biomechanikos inžinerijos katedros lektorius Donatas Lukšys šiuo metu taip pat kuria dirbtinius egzoskeletus, padėsiančius žmonėms. Kuo jie išskirtiniai?

Egzoskeletų pritaikomumas

Nuotrauka Gintaro Jonaičio.

Sveikatos priežiūros specialistams, besirūpinantiems pacientais, itin reikalingas fizinių galimybių padidinimas tiems pacientams, kuriuos reikia kelti iš lovos ar vartyti, kad nesusidarytų pragulos. Egzoskeletas suteikia galimybę vienam darbuotojui atlikti sunkius ir sudėtingus fizinius darbus.

Egzoskeletai taip pat gali būti pritaikomi ir reabilitacijoje. Kaip žinoma, kuo anksčiau pradedama reabilitacija sunkias traumas patyrusiam pacientui, tuo greičiau jis gali grįžti normalų gyvenimą.

Sutrikus motorinėms funkcijoms, pavyzdžiui, atsiradus nevalingam galūnių drebėjimui, sergant Parkinsono liga ar esencialiniu tremoru, nykstant raumenims dėl amiotrofinės sklerozės – šiuos prietaisus taip pat galima sėkmingai panaudoti.

„Jie, atpažinę parazitinius virpesius, gali šiuos eliminuoti atitinkama servopavarų valdymo programa. Apie 400 m. naudojamas neįgaliojo vežimėlis – dar viena sritis, kurioje sėkmingai galima panaudoti egzoskeletų galimybes“, – teigia G. Jonaitis.

- Reklama -

Perspektyvios sritys – buitis, pramonė, kur naudojantis šiais įrenginiais galima perimti dalį ar net visą žmogui tenkantį darbo krūvį.

Egzoskeletus galima panaudoti netgi pramogoms, pavyzdžiui, išplečiant virtualiosios realybės galimybes.

Unikali pagalba ir reabilitacijos srityje

Atlikti moksliniai tyrimai parodė, kad reabilitacijoje kaip treniruokliai taikomi egzoskeletai suteikia geresnį reabilitacijos efektyvumą, palyginus su tradicine reabilitacija. Vienas iš pagrindinių egzoskeletų privalumų yra tas, kad jie – lengvai perprogramuojami.

„Pavyzdžiui, jei pacientui paskirta konkreti reabilitacijos programa, ją galima nustatyti vienu mygtuko paspaudimu. Dar vienas svarbus aspektas atliekant reabilitaciją – egzoskeletus galima naudoti ir namuose, nereikia numatytu laiku vykti į gydymo įstaigą“, – pasakoja D. Lukšys.

Norint užtikrinti reabilitacijos efektyvumą, prie egzoskeleto ar paties paciento pritvirtintais jutikliais registruojami ir stebimi kritiniai parametrai, kurie patvirtina ar reabilitacija atliekama efektyviai. Būtina atkreipti dėmesį, kad mūsų kūnai vadovaujasi labai paprastu principu: jei kažkurios kūno dalys ar organai nenaudojami, jie pradeda atrofuotis. Dėl to sudarant reabilitacijos programas, svarbu atkreipti dėmesį, kad reabilitacijos pradžioje egzoskeletas perimtų didžiąją dalį ar net visą žmogaus kūno svorį. Vėliau, pavyzdžiui, gyjant klubo sąnariui, apkrovos palaipsniui būtų sugrąžinamos natūraliam kūno judėjimo aparatui. Taip būtų išvengiama raumenų, sausgyslių ir kaulų nykimo.

Idėja gimė dirbant su studentais

Egzoskeletų, kaip ir bioninių galūnių projektavimas, iš pradžių domino kaip puiki edukacinė priemonė studentams, vaizdžiai pademonstruojant kaip, pavyzdžiui, servovarikliuku traukiama virvutė, kuri judina mechaninius šarnyrus, gali atkartoti žmogaus rankos judesį.

„Dabar visa tai pamažu perauga į realių problemų sprendimą pagal fizinių asmenų užklausas, kuriant individualizuotas dirbtines sistemas, galinčias atstatyti natūralias judėjimo funkcijas, padedančias susitvarkyti su pačiais įvairiausiais motoriniais sutrikimais“, – teigia VILNIUS TECH ekspertas G. Jonaitis.

Kuriant egzoskeletus įdomiausia būna tuomet, kai suprojektuota biomechatroninė sistema pradeda dirbti ir judėti taip, kad tampa lyg natūrali kūno dalis, jos pratęsimas.

Galimybė prisidėti prie technologijų kūrimo žmonėms skatina nesustoti ir kurti tokias pagalbines sistemas bei dalinantis patirtimi, skaityti paskaitas, suteikti patirtį būsimiems inžinieriams, kurie ateityje galės realizuoti savo idėjas, padėti savo aplinkai.

Prietaiso veikimo principas – koks jis?

Standaus egzoskeleto konstrukcija projektuojama taip, kad galėtų perimti žmogaus kūno motorines funkcijas: segmentai su servopavaromis tvirtinami prie žmogaus rankų, kojų, liemens. Jei kuriamas lankstus, „minkštas“ egzoskeletas, naudojamas dirbtinių raumenų kostiumas, kuris atkartoja žmogaus galūnių raumenų išdėstymą. Egzoskeletai dėl valdymo ir naudojimo ypatumų priskiriami prie „žmogaus-roboto“ sąsajos (angl. Human-robot interface – HRI) įrenginių.

„Pagal poreikį gali būtų naudojama apatinių arba viršutinių galūnių, viso kūno mechatroninė sistema. Sistemos servopavarų ar dirbtinių raumenų valdymas atliekamas mikrovaldikliais pagal gaunamus signalus iš inercinių, taktilinių ar biosignalų jutiklių. Tiesa, atskirais atvejais gali būti naudojamas suprogramuotos judesių sekos. Jei egzoskeletas naudojamas reabilitacijai, kaip treniruoklis, jis gali būti tvirtinamas prie specialios konstrukcijos stovo arba netgi kėdės“, – pasakoja Biomechanikos inžinerijos katedros lektorius D. Lukšys.

Kaina priklauso nuo atliekamų funkcijų

Egzoskeleto sukūrimo kaina priklauso nuo to, kokias funkcijas jis turės vykdyti, koks turės būti tikslumas, patikimumas, pavarų jėgos momentai. Fizinių komponentų kaina svyruoja nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių eurų.

Programinei įrangai, tyrimams, pritaikant sistemą konkrečiai veiklai, dažniausiai skiriama didžiausia investicijų dalis, kuri atskirais atvejais gali siekti ir kelis šimtus tūkstančių ar net milijonus eurų.

„Tobulai suderinta biomechatroninė sistema nevaržo žmogaus judesių, padeda jam realiu laiku atlikti įvairias užduotis. Kuriant egzoskeleto apatinę ir viršutinę dalis VILNIUS TECH laboratorijoje, buvo pasinaudota MITA priemonėmis „Inostartas“. Tai leido įsigyti aukščiausio technologinio lygmens servopavarų, mikrovaldiklių, tyrimams reikalingų inercinių, taktilinių jutiklių“, – teigia G. Jonaitis.

Agnė Augustinaitė
Ryšių su visuomene skyriaus specialistė
Vilniaus Gedimino technikos universitetas

 

spot_img
spot_img

Dabar grilių ir jų aksesuarų „Rimi“ įsigysite pigiau: ši mėsa iškeps skaniausiai su keliais...

Saulei kiek dosniau dalijantis šiluma, namų terasose, kiemeliuose bei soduose vis dažniau galima išgirsti čirškančią lauko kepsninę. O kepamos kiaulienos kvapas, susimaišęs su barbekiu padažo aromatu, kaipmat visus priverčia nekantraujant susėsti prie bendro stalo....

ORAI: Šalnos sieks net -8 laipsnius, o tuoj iškris ir šlapdribą

Šiandien daugelyje rajonų trumpi, nedideli krituliai, vyraus lietus. Vėjas šiaurės vakarų, vakarų, 6–11 m/s. Aukščiausia temperatūra 5–10 laipsnių šilumos. Šeštadienio dieną vietomis, daugiausia pietrytiniuose rajonuose, palis. Vėjas besikeičiančios krypties, 4–9 m/s. Naktį daugelyje rajonų šalnos...

Balandžio 19-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO

Balandžio devynioliktoji, penktadienis – 109-oji metų diena (penktoji 16-osios metų savaitės diena), iki Naujųjų metų lieka 255 dienos. Savo vardadienius šiandien švenčia Aistė, Eikanta, Eikantas, Eikantė, Eirimas, Eirimė, Erimtas, Erimtė, Laisvūnas, Laisvūnė, Leonas, Nodravas, Nodravė,...

Astrologinė prognozė balandžio 19-ajai, penktadieniui

AVINAS. Aktualiausi bus sveikatos, grožio, augintinių bei namų komforto klausimai. Galite gauti džiugią žinią, sulaukti komplimentų, dovanų, meilės prisipažinimo ar pan. JAUTIS. Nuo pat ryto galvosite apie pramogas, pasimatymus ir pan. Regis, daug dėmesio skirsite...

Grilių ir jų aksesuarų „Rimi“ įsigysite pigiau: kepkite ne tik kepsnius, bet ir salotas

Pavasario vakarienei norisi ko nors lengvo ir greitai pagaminamo? Prekybos tinklas „Rimi“ siūlo ant grilio išsikepti romaninių salotų ir jas patiekti su pelėsinio sūrio bei riešutų pagardu. Patiekalas atrodys įmantriai, bet jūsų piniginė nei...

Pavasaris ir akcijos gena į parduotuves: „Iki“ paskelbus nuolaidas net iki 55 proc., šių...

Švara spindintys namai – dažno pavasarinė misija, kurią „Iki“ padeda įgyvendinti pigiau ir paprasčiau. Prekybos tinklui „Iki“ šią savaitę paskelbus jau tradicine tapusią Švaros fiestą, lojalūs pirkėjai suskubo pasinaudoti gerais pasiūlymais. Pasak Gintarės Kitovės,...

Sukčiavimo schema, kai tampate nusikaltėlių bendrininku: kaip atpažinti ir apsisaugoti

Viena iš pastaruoju metu populiariausių finansinio sukčiavimo schemų – netikri darbo skelbimai. Jie aukoms gali kelti ypač didelį pavojų, nes jos, pačios to nesuprasdamos, gali tapti nusikaltėlių bendrininkėmis. Kaip atpažinti netikrus darbo skelbimus ir...

ORAI: Šiandien trumpi krituliai, vyraus lietus, rytais dirvos paviršiuje daug kur šalnos 1–6 laipsniai...

Šiandien daugelyje rajonų trumpi krituliai, vyraus lietus. Vėjas šiaurinių krypčių, 6–11 m/s. Aukščiausia temperatūra 6–11 laipsnių šilumos. Penktadienio naktį daug kur trumpi krituliai, dieną vietomis nedidelis lietus. Vėjas naktį šiaurinių krypčių, 5–10 m/s, dieną šiaurės...

Balandžio 18-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO (Pasaulinė radijo mėgėjų diena)

Balandžio 18-oji – Tarptautinė paminklų apsaugos diena; Pasaulinė radijo mėgėjų diena. Balandžio aštuonioliktoji, ketvirtadienis – 108-oji metų diena (ketvirtoji 16-osios metų savaitės diena), iki Naujųjų metų lieka 256 dienos. Savo vardadienius šiandien švenčia Apolonija, Apolonijus, Eitvilas,...

Astrologinė prognozė balandžio 18-ajai, ketvirtadieniui

AVINAS. Gali kilti ūpas konkrečiai įgyvendinti drąsias idėjas, išbandyti save scenoje, sporte ar paskatinti tam vaikus. Regis, nevengsite naujų pažinčių, nuotykių. Galbūt įsigysite augintinį – šunį, katę ar kt.     JAUTIS. Iki pavakarių jums labiausiai rūpės...

Dabar „Rimi“ įsigysite džiovintų vaisių ir riešutų pigiau: juose atrasite maistinių medžiagų lobyną

Džiovinti riešutai ir vaisiai yra patogūs užkandžiai, kuriuos paprasta įsimesti į kuprinę ar rankinę keliaujant, o sušilus orams – ir stovyklaujant. Gydytoja dietologė dr. Edita Gavelienė sako, kad šie produktai suteikia daug energijos organizmui,...

Ir nedidelis sužeidimas gali lemti stabligės išsivystymą – ką svarbu žinoti apie šią pavojingą...

Stabligė – bakterinė liga, kurią sukelia clostridium tetani bakterijos, gyvenančios žolėdžių gyvulių ir žmonių žarnyne bei su išmatomis patenkančios į dirvožemį. Šioms bakterijoms nereikia deguonies, jos atsparios aplinkos veiksniams, pavyzdžiui, karščiui, šalčiui ar saulės...

Kartu ir po darbo valandų: IKI kolegos susitinka uždaruose klubuose

Įvairios „Iki“ siūlomos papildomos naudos ir plačios vidinės karjeros galimybės – tik keletas iš gausybės privalumų, padedančių prekybos tinklui pritraukti naujų talentų ir išlaikyti esamus darbuotojus. Aukšta vidinė kultūra ir išskirtinė saviraiškos laisvė natūraliai...

Žinomas socialinių tinklų turinio kūrėjas B. Lastauskas: „Dirbant bet kokį darbą svarbiausia yra smalsumas“

Puikiai Lietuvoje žinomas rašytojas, komikas ir socialinių tinklų turinio kūrėjas Benas Lastauskas dirbti pradėjo dar būdamas mokykloje. Tuo metu jis atlikinėjo įvairius pagalbinius darbus, vėliau tapo prekybos tinklo „Rimi“ apsaugos darbuotoju, o galiausiai karjerą...
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img